题目
某实验小组用伏安法测量待测电阻Rx的阻值,设计的实验电路如图甲所示。Rx P-|||-C-|||-R A B-|||-甲 乙-|||-S1-|||-Rx R0-|||-A-|||-square square -|||-S2-|||-丙(1)根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整。(2)该实验的原理是 ____ 。(3)连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值 ____ 处。正确连接电路,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,而电压表示数接近3V,则故障可能是 ____ 。A.滑动变阻器断路B.Rx短路C.Rx断路(4)排除故障后进行测量时,测得电压表示数为1.5V,电流表示数为0.3A,则待测电阻的阻值为 ____ Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是 ____ 。(5)若撤去电压表和滑动变阻器,新增一个阻值为R0的定值电阻,利用如图丙所示的实验电路,也可以测量待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下:①首先,闭合开关S1、S2,记录电流表的示数I1;②接着,断开开关 ____ ,记录电流表的示数I2;则待测电阻的阻值Rx= ____ (R0、I1、I2表示)。
某实验小组用伏安法测量待测电阻Rx的阻值,设计的实验电路如图甲所示。

(1)根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整。
(2)该实验的原理是 ____ 。
(3)连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值 ____ 处。正确连接电路,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,而电压表示数接近3V,则故障可能是 ____ 。
A.滑动变阻器断路
B.Rx短路
C.Rx断路
(4)排除故障后进行测量时,测得电压表示数为1.5V,电流表示数为0.3A,则待测电阻的阻值为 ____ Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是 ____ 。
(5)若撤去电压表和滑动变阻器,新增一个阻值为R0的定值电阻,利用如图丙所示的实验电路,也可以测量待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下:
①首先,闭合开关S1、S2,记录电流表的示数I1;
②接着,断开开关 ____ ,记录电流表的示数I2;则待测电阻的阻值Rx= ____ (R0、I1、I2表示)。

(1)根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整。
(2)该实验的原理是 ____ 。
(3)连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值 ____ 处。正确连接电路,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,而电压表示数接近3V,则故障可能是 ____ 。
A.滑动变阻器断路
B.Rx短路
C.Rx断路
(4)排除故障后进行测量时,测得电压表示数为1.5V,电流表示数为0.3A,则待测电阻的阻值为 ____ Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是 ____ 。
(5)若撤去电压表和滑动变阻器,新增一个阻值为R0的定值电阻,利用如图丙所示的实验电路,也可以测量待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下:
①首先,闭合开关S1、S2,记录电流表的示数I1;
②接着,断开开关 ____ ,记录电流表的示数I2;则待测电阻的阻值Rx= ____ (R0、I1、I2表示)。
题目解答
答案
解:(1)由图甲可知,当滑动变阻器滑片向右移动阻值变大,故图乙中滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:
;
(2)用伏安法测量待测电阻Rx的阻值实验中,电压表测待测电阻Rx两端的电压,电流表测通过待测电阻Rx的电流,根据R=$\frac{U}{I}$求出待测电阻Rx的阻值,故该实验的原理是R=$\frac{U}{I}$;
(3)为了保护电路,连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值最大处;闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,说明电路可能断路;电压表示数接近3V,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障可能是Rx断路,故选:C;
(4)排除故障后进行测量时,测得电压表示数为1.5V,电流表示数为0.3A,则待测电阻的阻值为:
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.3A}$=5Ω;
为了减小误差,应多测几组数据,求电阻的平均值;
(5)实验步骤:
①首先,闭合开关S1、S2,记录电流表的示数I1;
②接着,断开开关S2,记录电流表的示数I2;
在步骤①中,电路为只有R0的简单电路,电流表测量电路电流,记下电流表示数为I1,根据欧姆定律可知电源电压为U源=I1R0;
在步骤②中,R0和Rx串联,电流表测量电路电流,记下电流表示数为I2,根据欧姆定律可知电源电压U源=I2(R0+Rx);
联立以上两式可得待测电阻的阻值Rx=$\frac{({I}_{1}-{I}_{2}){R}_{0}}{{I}_{2}}$。
故答案为:(1)见解答图;(2)R=$\frac{U}{I}$;(3)最大;C;(4)5;(5)S2;$\frac{({I}_{1}-{I}_{2}){R}_{0}}{{I}_{2}}$。
;(2)用伏安法测量待测电阻Rx的阻值实验中,电压表测待测电阻Rx两端的电压,电流表测通过待测电阻Rx的电流,根据R=$\frac{U}{I}$求出待测电阻Rx的阻值,故该实验的原理是R=$\frac{U}{I}$;
(3)为了保护电路,连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值最大处;闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,说明电路可能断路;电压表示数接近3V,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障可能是Rx断路,故选:C;
(4)排除故障后进行测量时,测得电压表示数为1.5V,电流表示数为0.3A,则待测电阻的阻值为:
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.3A}$=5Ω;
为了减小误差,应多测几组数据,求电阻的平均值;
(5)实验步骤:
①首先,闭合开关S1、S2,记录电流表的示数I1;
②接着,断开开关S2,记录电流表的示数I2;
在步骤①中,电路为只有R0的简单电路,电流表测量电路电流,记下电流表示数为I1,根据欧姆定律可知电源电压为U源=I1R0;
在步骤②中,R0和Rx串联,电流表测量电路电流,记下电流表示数为I2,根据欧姆定律可知电源电压U源=I2(R0+Rx);
联立以上两式可得待测电阻的阻值Rx=$\frac{({I}_{1}-{I}_{2}){R}_{0}}{{I}_{2}}$。
故答案为:(1)见解答图;(2)R=$\frac{U}{I}$;(3)最大;C;(4)5;(5)S2;$\frac{({I}_{1}-{I}_{2}){R}_{0}}{{I}_{2}}$。
解析
步骤 1:连接电路
根据图甲,滑动变阻器的滑片向右移动时,阻值变大,因此滑动变阻器的左下接线柱与开关串联在电路中,将图乙的实物图补充完整。
步骤 2:实验原理
实验原理是利用欧姆定律,即R=$\frac{U}{I}$,通过测量待测电阻两端的电压和通过它的电流来计算电阻值。
步骤 3:电路连接与故障排查
连接电路时,开关应断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值最大处。若电流表无示数,而电压表示数接近电源电压,说明电路断路,且与电压表并联的电路断路,即R_x断路。
步骤 4:计算电阻值
根据测得的电压和电流值,利用欧姆定律计算待测电阻的阻值。为了减小误差,应多测几组数据,求电阻的平均值。
步骤 5:利用丙图测量电阻
在丙图中,首先闭合开关S_1、S_2,记录电流表的示数I_1;接着断开开关S_2,记录电流表的示数I_2。利用电源电压和电流值计算待测电阻的阻值。
根据图甲,滑动变阻器的滑片向右移动时,阻值变大,因此滑动变阻器的左下接线柱与开关串联在电路中,将图乙的实物图补充完整。
步骤 2:实验原理
实验原理是利用欧姆定律,即R=$\frac{U}{I}$,通过测量待测电阻两端的电压和通过它的电流来计算电阻值。
步骤 3:电路连接与故障排查
连接电路时,开关应断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值最大处。若电流表无示数,而电压表示数接近电源电压,说明电路断路,且与电压表并联的电路断路,即R_x断路。
步骤 4:计算电阻值
根据测得的电压和电流值,利用欧姆定律计算待测电阻的阻值。为了减小误差,应多测几组数据,求电阻的平均值。
步骤 5:利用丙图测量电阻
在丙图中,首先闭合开关S_1、S_2,记录电流表的示数I_1;接着断开开关S_2,记录电流表的示数I_2。利用电源电压和电流值计算待测电阻的阻值。